毫米波通信将成为主流
技术剖析:详解毫米波技术及芯片

技术剖析:详解毫米波技术及芯片由于毫米波器件的成本较高,之前主要应用于军事。
然而随着高速宽带无线通信、汽车辅助驾驶、安检、医学检测等应用领域的快速发展,近年来毫米波在民用领域也得到了广泛的研究和应用。
目前,6 GHz 以下的黄金通信频段,已经很难得到较宽的连续频谱,严重制约了通信产业的发展。
相比之下,毫米波频段却仍有大量潜在的未被充分利用的频谱资源。
因此,毫米波成为第5 代移动通信的研究热点。
2015 年在WRC2015 大会上确定了第5 代移动通信研究备选频段:24.25-27.5 GHz、37-40.5GHz、42.5-43.5 GHz、45.5-47 GHz、47.2-50.2 GHz、50.4-52.6 GHz、66-76 GHz 和81-86 GHz,其中31.8-33.4 GHz、40.5-42.5 GHz 和47-47.2 GHz 在满足特定使用条件下允许作为增选频段。
各种毫米波的器件、芯片以及应用都在如火如荼的开发着。
相对于微波频段,毫米波有其自身的特点。
首先,毫米波具有更短的工作波长,可以有效减小器件及系统的尺寸; 其次,毫米波有着丰富的频谱资源,可以胜任未来超高速通信的需求。
此外,由于波长短,毫米波用在雷达、成像等方面有着更高的分辨率。
到目前为止,人们对毫米波已开展了大量的研究,各种毫米波系统已得到广泛的应用。
随着第5 代移动通信、汽车自动驾驶、安检等民用技术的快速发展,毫米波将被广泛应用于人们日常生活的方方面面。
毫米波毫米波技术方面,结合目前一些热门的毫米波频段的系统应用,如毫米波通信、毫米波成像以及毫米波雷达等,对毫米波芯片发展做了重点介绍。
1、毫米波芯片传统的毫米波单片集成电路主要采用化合物半导体工艺,如砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)等,其在毫米波频段具有良好的性能,是该频段的主流集成电路工艺。
另一方面,近十几年来硅基(CMOS、SiGe等)毫米波亚毫米波集成电路也取得了巨大进展。
第五代移动通信技术及发展

第五代移动通信技术及发展【摘要】第五代移动通信技术(5G)是指当前移动通信技术中最新一代的发展。
本文介绍了5G技术的特点、发展历程、关键技术、应用领域以及发展前景。
5G技术具有高速传输、低时延、大连接性和高可靠性等特点,将在智能交通、工业互联网、医疗健康等领域得到广泛应用。
在文章结尾部分,重点探讨了5G技术的重要性、推动作用以及面临的挑战与机遇。
随着信息社会的不断发展,5G技术将成为推动整个移动通信行业发展的重要推动力量,同时也将带来更多创新应用和商业模式的机会。
5G技术的应用将深刻影响人们的日常生活和工作方式,为社会经济发展注入新的动力和活力。
【关键词】关键词:第五代移动通信技术、特点、发展历程、关键技术、应用领域、发展前景、重要性、推动作用、挑战、机遇。
1. 引言1.1 第五代移动通信技术及发展介绍第五代移动通信技术(5G)作为目前移动通信领域的热门话题,引起了广泛的关注和讨论。
5G技术被认为将会带来通信领域的革命性变革,为人们的生活带来更多便利和可能性。
随着科技的不断发展,人们对通信技术的需求也变得越来越多样化和复杂化,传统的4G技术已经无法满足人们的需求,因此推动了5G技术的发展与推广。
5G技术拥有许多突出特点,比如更快的速度、更高的容量、更低的延迟和更广的连接等。
这些特点使得5G技术能够支持更多种类的应用场景,如智能家居、自动驾驶、工业互联网等。
5G技术还具有更高的网络安全性和可靠性,为信息传输提供更加稳定和可信赖的网络环境。
在5G技术的发展历程中,各国和企业在不断探索和研究,推动了5G技术的快速发展。
关键技术的突破与应用领域的拓展为5G技术的普及奠定了基础。
未来,5G技术有望在更多领域得到广泛应用,为推动数字经济的发展和社会进步做出更大贡献。
2. 正文2.1 第五代移动通信技术的特点1. 高速率:第五代移动通信技术在数据传输速率上有了显著的提升,可以实现更高的下载和上传速度,大大缩短了数据传输时间。
5G网络中的无线传输技术

5G网络中的无线传输技术5G网络是目前移动通信技术的最新版本,它不仅在速度和可靠性上比4G网络有了巨大的改进,同时还提供了更广泛的功能和更好的用户体验。
与此同时,5G网络的无线传输技术也进行了根本性的变革。
本文将从技术原理、发展状况和应用前景三个方面探讨5G网络中的无线传输技术。
一、技术原理5G的无线传输技术有两个主要方面:一是毫米波技术,二是大规模MIMO技术。
毫米波技术是指使用频率在30 GHz到300 GHz之间的电磁波进行通信。
与4G网络使用的频段相比,这些频段的带宽更宽,可以提供更高的数据传输速率。
但是,毫米波信号的传播距离较短,而且很容易受到障碍物和天气等因素的干扰。
因此,在5G网络中,毫米波技术主要用于城市中心区域,提供高速和低时延的服务。
大规模MIMO技术则采用了多个天线同时发送和接收信号,以实现更快的数据传输速率和更好的网络覆盖范围。
MIMO主要在3G和4G网络中得到了广泛应用,但是在5G网络中,大规模MIMO技术的规模更大,每个基站可以安装数百个天线,从而极大地提高网络的容量和效率。
二、发展状况5G网络的无线传输技术已经在全球范围内得到了广泛的研发和部署。
目前,各国已经开始建设5G网络,并逐步投入使用。
例如,在中国,自2019年以来,已经在数百个城市部署了5G网络,并计划在未来几年内进一步扩大网络覆盖范围,提供更多的应用和服务。
在美国,5G网络的建设也在加速进行中。
截至2020年底,美国已经有超过1500个5G基站,可以覆盖超过400个城市。
此外,欧洲、亚洲和其他地区的许多国家也在积极推动5G网络的发展。
三、应用前景5G网络的无线传输技术将为智能家居、自动驾驶和虚拟/增强现实等新型应用提供巨大的支持。
例如,5G网络可以大大提高智能家居设备的连接速度和稳定性,使得用户可以更快速地控制和监控家中的设备。
同时,5G网络还可以在自动驾驶领域得到广泛应用。
由于拥有更大的带宽和更低的时延,5G网络可以实现车辆之间的实时通信,从而提高自动驾驶汽车的安全性和效率。
讲解毫米波技术 芯片

讲解毫米波技术芯片毫米波通信、毫米波雷达等与毫米波相关的概念正快速出现在我们的日常生活中,但对于毫米波技术,并非所有人均有所了解。
为极大化普及毫米波相关概念,本文中将对毫米波技术以及毫米波芯片加以讲解,以增进大家对毫米波的认知深度,以下为正文部分。
由于毫米波器件的成本较高,之前主要应用于军事。
然而随着高速宽带无线通信、汽车辅助驾驶、安检、医学检测等应用领域的快速发展,近年来毫米波在民用领域也得到了广泛的研究和应用。
目前,6 GHz 以下的黄金通信频段,已经很难得到较宽的连续频谱,严重制约了通信产业的发展。
相比之下,毫米波频段却仍有大量潜在的未被充分利用的频谱资源。
因此,毫米波成为第5 代移动通信的研究热点。
2015 年在WRC2015大会上确定了第5 代移动通信研究备选频段:24.25-27.5 GHz、37-40.5GHz、42.5-43.5 GHz、45.5-47 GHz、47.2-50.2 GHz、50.4-52.6 GHz、66-76 GHz 和81-86 GHz,其中31.8-33.4 GHz、40.5-42.5 GHz 和47-47.2 GHz 在满足特定使用条件下允许作为增选频段。
各种毫米波的器件、芯片以及应用都在如火如荼的开发着。
相对于微波频段,毫米波有其自身的特点。
首先,毫米波具有更短的工作波长,可以有效减小器件及系统的尺寸; 其次,毫米波有着丰富的频谱资源,可以胜任未来超高速通信的需求。
此外,由于波长短,毫米波用在雷达、成像等方面有着更高的分辨率。
到目前为止,人们对毫米波已开展了大量的研究,各种毫米波系统已得到广泛的应用。
随着第5 代移动通信、汽车自动驾驶、安检等民用技术的快速发展,毫米波将被广泛应用于人们日常生活的方方面面。
毫米波技术方面,结合目前一些热门的毫米波频段的系统应用,如毫米波通信、毫米波成像以及毫米波雷达等,对毫米波芯片发展做了重点介绍。
1、毫米波芯片传统的毫米波单片集成电路主要采用化合物半导体工艺,如砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)等,其在毫米波频段具有良好的性能,是该频段的主流集成电路工艺。
空天通信网络关键技术综述

空天通信网络关键技术综述随着科技的快速发展,空天通信网络已经成为航天技术领域的热点之一。
空天通信网络是一种用于空中和太空中的通信网络,具有高速、高效、可靠的特点,是实现航天器之间、航天器与地面之间信息传输的重要手段。
本文将综述空天通信网络的关键技术,包括空间无线通信技术、卫星通信技术、高速数据处理技术、网络安全技术等。
空间无线通信技术是空天通信网络的重要组成部分,主要解决空间飞行器之间或航天器与地面之间的信息传输问题。
由于空间环境的特殊性,空间无线通信技术相比地面无线通信技术具有更高的复杂性和难度。
常见的空间无线通信技术包括微波通信、激光通信、毫米波通信等。
微波通信是当前空间通信的主流技术,具有传输容量大、传输质量稳定等特点。
激光通信具有高速、高带宽、低延迟等优点,适合用于高速数据传输。
毫米波通信具有极高的频段和传输速率,能够提供极高速的无线通信服务。
卫星通信技术是利用人造卫星作为中继站实现地球站之间的通信。
卫星通信技术具有覆盖范围广、通信距离远、可靠性高等优点,因此在航天领域得到广泛应用。
现代卫星通信系统通常采用多个卫星构成星座,以实现对全球的覆盖。
常见的卫星通信技术包括多路复用技术、数字调制技术、信道编码技术等。
卫星通信技术还涉及到卫星平台设计、天线设计、功率控制等方面的技术。
空天通信网络需要处理大量的数据,因此需要采用高速数据处理技术以提高数据传输和处理速度。
高速数据处理技术包括并行处理技术、云计算技术、大数据技术等。
并行处理技术是一种同时处理多个任务的技术,能够提高数据处理速度和效率。
云计算技术是一种基于网络的数据中心技术,能够提供强大的计算和存储能力,适合用于大规模数据处理。
大数据技术则是一种针对海量数据的高效处理技术,能够提取出有价值的信息并做出有价值的预测。
空天通信网络涉及到大量的信息安全问题,因此需要采用网络安全技术以保证网络的安全性。
常见的网络安全技术包括加密技术、身份认证技术、防火墙技术等。
毫米波通信技术的研究和应用前景

毫米波通信技术的研究和应用前景现代社会对通信技术的依赖越来越深,而毫米波通信技术,作为一种新兴的通信技术,其高速、低延迟的特点引起了越来越多的关注。
本文将探讨毫米波通信技术的研究进展,以及其在未来的应用前景。
一、毫米波通信技术的理论基础毫米波通信技术的基础,是毫米波频段的应用。
毫米波波长的长度在1mm~10mm之间,对应频率在30GHz~300GHz之间。
相比于现有的通信频段,其带宽更宽,传输速率更快,性能更加稳定。
因此,毫米波通信技术在5G通信、无线电视、室内定位、雷达等领域都有着广泛的应用。
二、毫米波通信技术的应用1、5G通信毫米波通信技术在5G通信中发挥着重要作用。
因为毫米波频段的大宽带特点,可以更快速地传输数据,从而满足了未来通信的高速性能要求。
同时,在高密度人口区域内,毫米波通信技术还可以解决原有频段使用的拥堵问题。
因此,5G通信技术对于毫米波通信的应用前景非常广阔。
2、室内定位毫米波通信技术还可以用于室内定位。
传统定位技术主要是基于GPS定位,但是在建筑物内部GPS信号会有损,因此无法准确定位。
而毫米波通信技术可以利用其较高的穿透力和反射能力,穿过建筑物并反向传播到发射源,从而准确地定位身处建筑物内部的人、物。
3、雷达毫米波通信技术也可以应用在雷达技术中。
雷达是广泛应用于远程侦查、探测距离、目标识别、导航等领域的检测技术。
传统雷达技术主要是利用超高频频段进行成像,但是其对速度、角度等细节信息的识别能力还有待提升。
而毫米波雷达则可以利用高频信号进行细节的捕捉和分析,从而提高了目标检测和识别的精度和准确度。
三、毫米波通信技术面临的问题毫米波通信技术也存在一些问题,主要包括:1、不稳定性。
由于毫米波频段易被障碍物阻挡,因此,当信号遇到物体时,容易发生折射、衍射等现象,使信号传输不稳定。
这也是毫米波通信技术比较容易受到环境影响的原因之一。
2、路径损耗。
毫米波信号传播路径相对较短,只能在可视范围内传输,传输距离受到很大限制。
我国5g移动通信的关键技术与发展趋势

我国5g移动通信的关键技术与发展趋势随着智能手机等移动设备的普及,人们对于移动通信越来越依赖。
而5G的到来则代表着更快的网速、更强的网络稳定性和更多的应用场景。
本文将重点探讨我国目前5G移动通信的关键技术以及发展趋势。
一、5G的关键技术1.1 毫米波技术5G通信需要在毫米波段进行传输,千兆级别的传输速度离不开毫米波技术的支持。
毫米波技术的高频特性能够实现高速传输,但同时也会受到建筑物和杂波之类的影响,因此需要采用更为精密的天线技术进行补偿。
1.2 MIMO技术MIMO技术即多输入多输出技术,能够通过增加天线数量来提高数据传输效率,并实现空间多路复用和波束成形等功能。
如今,MIMO技术已经广泛应用于4G通信中,在5G通信中也发挥着重要的作用。
1.3 网络切片技术网络切片技术是5G通信的一个核心技术,能够根据不同的业务需求,将一个物理网划分为多个虚拟网。
通过这种方式,可以满足不同用户对于网络质量和可扩展性的不同需求,真正实现网络的个性化定制。
二、5G的发展趋势2.1 大规模商用截至2021年5月底,我国5G用户已经达到了3.2亿,位居全球第一。
预计未来我国的5G商用规模将得到进一步扩大,5G将成为主流通信方式。
2.2 产业协同发展5G通信不仅将带来新的业务形态和应用场景,还涉及到整个产业链的变革。
在5G发展过程中,大型电信运营商和各种垂直行业需要加强合作,充分利用5G的优势,实现协同发展,推动5G 的商业化应用。
2.3 融合创新5G通信是一个开放的生态系统,各种应用场景和业务模式的接入都需要与传统的技术和产业进行融合创新。
尤其是在IoT、智能制造、智慧城市等领域,5G通信需要真正实现与其他技术的融合,取得良好的协同效应,才能更好地服务于社会和经济发展。
三、总结5G通信作为一项重要的技术革新,在实现高速传输、精准定位和实时互动等方面有着巨大的潜力。
未来,我们需要继续探索5G的发展方向和合作机会,将其应用到更广泛的领域,为用户提供更加优质的通信体验和服务。
5G标准及关键技术

5G标准及关键技术魏运锋;刘庆东;杨锐【摘要】用户需求数据业务及智能终端的普及,致使4G网络在容量、速率、承载及频谱等方面不能满足人们对网络的需求,因此,5G网络伴随历史的潮流迎面而来。
首先回顾移动通信近年来的发展历史,总结出符合应用的5G网络结构,包括无线接入云、智能开放的控制云、高效低成本的转发云3个域,该架构具有容量大、速率高、低延时的优势;其次在该构架基础上论述5G的四大潜在技术:覆盖增强技术、频效提升技术、频谱扩展技术及能效提升技术;最后总结5G技术的优势特点,同时叙述了未来研究存在的挑战。
%The popularity of user demand for data services and intelligent terminal, resulting in 4G network in capacity, speed, load spectrum and etc. can not meet people's demand on the network. Therefore, 5G network along with the tide of history the oncoming. Begins with a review of the development history of mobile communication in recent years, summed up in line with the application of 5G network structure, including wireless access cloud, intelligent open cloud control, high effi ciency and low cost of forwarding cloud three domains, the modifi ed architecture has large capacity, high rate, low latency advantage; second again mechanism on the basis of discussing 5G of four potential technology: coverage enhancement technique, frequency effect lifting technology, spread spectrum technology and energy effi ciency promotion technology, at last, summarize the advantages of 5G technology are described, and future research challenges.【期刊名称】《电信工程技术与标准化》【年(卷),期】2016(029)012【总页数】6页(P55-60)【关键词】5G;覆盖增强;接入云【作者】魏运锋;刘庆东;杨锐【作者单位】中国联合网络通信大庆市分公司,大庆 163318;中国联合网络通信大庆市分公司,大庆 163318;中国联合网络通信大庆市分公司,大庆 163318【正文语种】中文【中图分类】TN915伴随信息通信技术及网络商用部署的发展与进步,未来网络将面临数据容量大幅度增长,无线设备连接和用户速率加快的需求,当前移动互联网络产业进一步影响着人们的日常生活,5G网络将实现无线、终端、业务及应用场景等领域的进一步创新与整合。
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毫米波通信将成为主流60GHz毫米波通信的研发工作正日益活跃起来(见图1)。
该技术面向PC、数字家电等应用,能够实现设备间数Gbps的超高速无线传输。
在业内多家厂商的积极推动下,毫米波通信今后的应用将会不断扩展。
英特尔公司首席工程师Alexander Maltsev就表示:“几年后,毫米波通信无疑将会变得不可或缺。
”这一技术目前面临的问题是元器件成本较高。
毫米波通信现在主要用于实现家庭内的非压缩高清视频传输,如果其应用能扩展至手机及办公设备,那么,随着出货量的增加,其成本将能够大幅降低(见图2和图3)。
英特尔与Broadcom等公司大力推进2009年5月,英特尔、微软、诺基亚、戴尔、松下等15家公司联手成立了WiGig(Wireless Gigabit)联盟,欲定义面向数字家电的毫米波通信标准。
WiGig联盟计划于2009年第4季度完成标准制定,最早2010年即可开始进行互操作性测试。
此外,英特尔还和Broadcom、Atheros等领先的WLAN芯片厂商于2009年初在IEEE 802委员会里成立了毫米波WLAN标准化工作小组TG ad(Task Group ad)。
11ad工作小组组长、英特尔首席工程师Eldad Perahia表示:“毫米波通信可以作为现有WLAN标准802.11n的互补技术,适用于家庭、办公室等多种场合。
”进入主流业界此前就已在尝试将毫米波用作数字家电的短距离无线接口。
松下、索尼、三星等大型音/视频设备厂商所支持的WirelessHD标准早在2008年初就已公开了1.0版的正式标准,2009年,相应芯片及家电设备也相继亮相。
另外,IEEE 802.15.3c也是针对毫米波通信而制定的标准。
与过去在全行业范围内开展的活动不同,毫米波通信领域内的最新发展动向是由英特尔、Broadcom及Atheros等业界领先的厂商所推动的。
与常用的2.4GHz无线通信相比,毫米波通信的频段相对较高且具有高度直进性,因此被认为是难于加以利用的无线技术,在无线通信的标准化进程中也一直被定位为非主流技术。
然而,随着所有主要的WLAN芯片厂商对该技术表现出极大的兴趣,毫米波通信的地位正在发生变化,将有可能成为802.11n的后续规格。
其中表现最为积极的是英特尔公司。
该公司此前曾经热衷于采用UWB(超宽带)技术来实现WUSB(无线USB)标准,但由于UWB在日本、欧洲等关键市场受到严格管制难以推广,因此被迫改变策略。
英特尔解散了公司内部的UWB芯片商用化开发团队,转而进行毫米波技术的开发,并投入了大量的人力物力来推进毫米波通信的标准化和商用化。
与便携设备行业相关的厂商也在关注毫米波技术。
诺基亚、意法半导体等开发手机平台的厂商已经加入了WiGig,领先的手机芯片组供应商高通公司位于以色列的研发中心也正在加紧开发毫米波通信IC。
最大优势是宽带宽PC、WLAN以及便携设备等行业的众多厂商都对毫米波通信寄予厚望的最大原因是该技术能够提供较宽的带宽。
在60GHz频段内,全球无需许可即可免费使用的带宽可达7GHz~9GHz(见图4a)。
WirelessHD等标准可以在这一带宽内设定4路带宽为2160MHz的信道,这相当于现有WLAN标准下20MHz信道带宽的100倍(见图4b)。
由于可使用如此宽的带宽,因此很容易就能实现较高的数据传输速率。
即使采用低阶调制方式,也能够确保3Gbps~5Gbps的传输速率。
对于WirelessHD来说,使用这样的带宽就可以实现非压缩高清视频的传输,有望取代HDMI线缆。
现有的2.4GHz与5GHz频段已经很难实现更高的传输速率,因此毫米波的上述特性对于WLAN芯片厂商来说具有无穷魅力。
WLAN的传输速率正在逐渐接近有线LAN,用户最终会需要WLAN具有10Gbps的速率。
各厂商正在采用MIMO等技术来尽力提高频率利用效率,但仍存在极限。
NEC公司元件平台研究所主任研究员丸桥建一表示:“要实现数Gbps以上速率的唯一方法就是利用毫米波。
”当务之急是降低成本虽然业内对毫米波通信抱有很大期望,但实际上仍有一个很大的问题需要解决,那就是毫米波通信收发电路的部件成本非常高。
目前家电产品中采用的毫米波通信模块的成本约为100美元~150美元,如果要将其用于PC及更多的音/视频设备中,那毫米波模块的成本必须接近WLAN,即达到10美元~20美元。
为了顺利扩展毫米波通信的未来应用,半导体及部件厂商都已开始采取措施以降低成本。
削减价格需要从收发器IC、封装及天线等基本组件着手。
业界对此充满信心。
SiBEAM公司标准及先进技术部总监James P. K. Gilb表示:“毫米波收发器的价格将在几年内达到与WLAN和蓝牙收发器大致相当的水平。
”日本某研究机关的负责人也表示:“RF芯片的价格在今后2~3年内可降至10美元。
”降低成本首先可应用于手机降低毫米波收发电路部件成本的方法主要可分为三类:第一,通过扩展应用、实现量产来降低成本;第二,尽可能采用通用CMOS工艺来降低芯片制造成本;第三,采用创新的天线与封装技术以降低成本。
如果毫米波能够应用于手机,那么就能实现大规模的量产,从而降低成本。
全球每年手机出货量超过10亿部,即使其中只有5%采用毫米波收发器,那也意味着可达到5000万件的市场规模,相当于目前毫米波收发器出货量的100倍。
不过,要想将该技术应用于手机,必须找到杀手级的应用。
因为手机对于成本比较敏感,一般不会安装没有明确需求的接口。
可用于KIOSK下载毫米波通信相关厂商报以较大期望的应用是KIOSK(自助服务终端)下载。
KIOSK下载是指通过城市街头或车站所设置的KIOSK终端,将视频、音乐及其它内容以非常高的速度传输到支持毫米波通信的手机或智能电话上(见图5)。
使用毫米波技术,DVD中存储的约2小时的电影内容只需几秒种就能够完成传输。
如果是报刊或杂志内容,传输时间将更短。
在这些应用中,传输距离通常仅为几十厘米,最远也不过1米,所以传输功率较低。
功率放大器的输出无需太高,有利于降低功耗。
毫米波通信采用P2P(Peer to Peer)对等连接,因此无需复杂的MAC控制功能。
由于反射波可被忽略,所以也无需OFDM等复杂的调制技术。
再加上不用控制天线束的方向,从而可减少天线单元的数量。
收发电路的设计裕量较大,很容易降低成本。
高清传输方面竞争较为激烈到目前为止,大多数公司还是希望能在电视、DVD刻录机等其它家电之间利用毫米波通信传输非压缩的高清视频。
但是,在这种应用中,毫米波收发电路的性能规格将会受到较为严格的限制。
比如,当屋内有人走过时,就需要调整天线束的方向,以避开障碍物。
毫米波很难应用于非视距(NLOS,non-line-of-sight)通信,因此需要具有能够利用反射波的功能,或具有被称为“波束控制(beam steering)”的功能。
由于毫米波通信需要进行较为复杂的控制,因此很多电视厂商在实现无线高清视频传输功能时并未考虑毫米波技术,而是希望采用5GHz频段的无线通信技术(见图6)。
该应用的通用解决方案是采用以色列Amimon 公司的技术WHDI,此外还可采用IEEE 802.11n技术。
总之,在家庭高清视频传输方面,毫米波通信面临着较大的挑战。
因此,KIOSK下载应用更受期待。
针对该应用的其它竞争技术有索尼等公司支持的近距离无线通信标准TransferJet和KDDI、松下等公司支持的高速红外通信技术Giga-IR。
与这两种技术相比,毫米波通信可提供高出数倍的传输速率。
缩短布线长度降低成本的另一个方法是采用CMOS工艺制造收发IC。
与通常采用的GaAs工艺或SiGe工艺相比,CMOS工艺更容易降低成本。
但是,采用CMOS工艺时需要解决传播损耗较大的问题。
CMOS工艺中所使用的硅衬底的电阻率在高频时会下降,容易产生漏电流,因此,原先采用GaAs工艺设计的电路不能直接转向CMOS工艺,而需要进一步缩短硅衬底上的布线长度。
为了降低布线时的损耗,富士通研究所开发出大幅缩短电路布线长度的技术。
该技术在用于分离内部振荡电路信号的分配电路中使用了磁电路。
此外,针对以往GaAs衬底中对布线长度有所注重并进行了阻抗匹配的位置,NEC使用了微带线与螺旋电感相结合的结构,据介绍可大幅降低布线损耗(见图7)。
控制基带相位NEC公司在利用CMOS IC的过程中开发出创新性的技术,通过对相位控制电路进行特殊处理,从而在降低成本的同时降低了毫米波通信CMOS IC中RF电路的功耗。
60GHz频段通信的波长仅为5mm左右,所以可以将多个天线单元集成到单个封装内。
毫米波通信的缺点是难以顺利接收,而相控阵天线可以在障碍物出现时适当改变波束的形状以避开障碍物,从而保证传输的顺利进行。
因此,相控阵天线技术很有可能会广泛应用于面向数字家电的毫米波通信中。
相控阵天线通过改变各天线单元输入电压的相位来控制天线束的方向。
一般来说,进行相位控制时需要在输入前预先控制RF电路输入信号的相位,但由于CMOS电路硅衬底的传播损耗较大(6dB~7dB),所以需要使用功率放大器来补偿损耗。
当使用8个天线单元时,就需要8套功率放大器,使得功耗大为增加。
为了解决功耗问题,NEC采用了对基带信号进行相位控制的方法。
芯片中采用由转换器、开关组成的基带移相器,将2bit信号分割成4个相位(0°、90°、180°、270°),只需控制开关就可以得到所需的信号。
基带信号的相位控制通常需要大规模的电路才能实现,因此这种方法不太常见。
但NEC公司的丸桥建一表示,NEC 对电路进行了特殊的处理,从而利用小规模的电路实现了这一方法(见图8)。